用于聚集能量的設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)涉及用于聚集能量的設(shè)備。本發(fā)明涉及太陽(yáng)能技術(shù)，并且可以應(yīng)用于“跟蹤碟”、“盤(pán)”或“太陽(yáng)塔”類(lèi)型的太陽(yáng)能設(shè)施或其他類(lèi)似系統(tǒng)中。技術(shù)效果包括提高了技術(shù)的可應(yīng)用性，簡(jiǎn)化了對(duì)準(zhǔn)和避免了對(duì)于鏡子系統(tǒng)的尺寸的嚴(yán)格限制。用于聚集能量的設(shè)備包括主聚集器和能量轉(zhuǎn)換器以及附加聚集器，所述附加聚集器安裝在所述主聚集器的聚焦區(qū)中，并且所述能量轉(zhuǎn)換器安裝在所述附加聚集器的聚焦區(qū)中，其中所述附加聚集器具有一段凹陷的圓柱形或球形的表面的形式。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于聚集能量的設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及太陽(yáng)能工程，并且可以應(yīng)用于"跟蹤碟（tracking saucer) "、"盤(pán) (pan)"或"太陽(yáng)塔（solar tower)"類(lèi)型的太陽(yáng)能設(shè)施（solar power plant)或其他類(lèi)似系 統(tǒng)中。

【背景技術(shù)】
[0002] 本發(fā)明的【背景技術(shù)】公開(kāi)了被設(shè)計(jì)成聚集太陽(yáng)能的各種設(shè)備。
[0003] 具體而言，一種設(shè)備涉及在1990年12月23日公布的作者的證書(shū)SU1615484中描 述的太陽(yáng)能加熱器，其包括固定的半球形反射器和固定的吸熱器。該技術(shù)方案的缺陷在于 其效率低。
[0004] 對(duì)于關(guān)鍵特征的組合，最接近所要求的設(shè)備的是在1987年10月23日公布的作 者的證書(shū)SU1347068中公開(kāi)的太陽(yáng)能聚集器，其包括主聚集器和附加聚集器以及能量轉(zhuǎn)換 器。這種技術(shù)方案的缺陷在于其技術(shù)和操作上的復(fù)雜度以及其效率較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的任務(wù)包括簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和降低其成本以及提高其效率。
[0006] 通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明所獲得的技術(shù)效果包括改善技術(shù)的可得到性，簡(jiǎn)化調(diào)整和避免對(duì) 于鏡子系統(tǒng)（mirror system)的大小的現(xiàn)有的嚴(yán)格限制。
[0007] 所述技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)歸功于如下事實(shí)：包括主聚集器和能量轉(zhuǎn)換器的用于聚集能 量的設(shè)備包括安裝在所述主聚集器的聚焦區(qū)中的附加聚集器，所述能量轉(zhuǎn)換器安裝在所述 附加聚集器的聚焦區(qū)中，而所述附加聚集器被制造為一段凹陷的圓柱形或球形的表面。同 時(shí)，所述主聚集器被制造為平面鏡的集合，所述平面鏡被定向?yàn)槭狗瓷涔廨S經(jīng)過(guò)所述附加 聚集器的球心或圓柱軸，并且所述能量轉(zhuǎn)換器被制造為熱交換器或有源或無(wú)源元件的分布 式系統(tǒng)。所述平面鏡被安裝成與地平線成一角度，該角度等于所述設(shè)備位置地點(diǎn)的地理緯 度的一半。
[0008] 此外，支撐所述平面鏡的主聚集器表面被制造為球形或圓柱形，其半徑等于其表 面到所述附加聚集器的球心或圓柱軸之間的距離的兩倍。
[0009] 所述技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)還歸功于如下事實(shí)：所述熱交換器可以包括至少兩部分，并 且可以被制造為球形環(huán)或環(huán)狀球形板塊。
[0010] 作為單獨(dú)的鏡子系統(tǒng)，通常使用常見(jiàn)的平面鏡來(lái)制造，所述平面鏡便宜很多倍并 且比球形拋物線鏡子更容易獲得。作為位于塔上的能量聚集器，使用截?cái)嗟那蝮w段或截?cái)?的圓柱體形式的鏡子來(lái)制造。平面鏡被定向?yàn)槭沟梅瓷涔廨S經(jīng)過(guò)聚集器球心或附加聚集器 的圓柱軸。同時(shí)，球形或圓柱形聚集器的聚焦區(qū)的形成不依賴(lài)于系統(tǒng)平面鏡關(guān)于距離及其 水平位置的位置精度。必需提供平面鏡的僅僅與角度有關(guān)的精確調(diào)整。它使得能夠構(gòu)建平 面鏡的任何位置配置，例如，其平面安排，與球形鏡安排相比，應(yīng)當(dāng)利用關(guān)于系統(tǒng)的與角度 有關(guān)的聚焦點(diǎn)、水平位置以及到焦點(diǎn)的距離的非常高的精度來(lái)執(zhí)行。從簡(jiǎn)化、與角度有關(guān)的 其調(diào)整精度以及其附接的視點(diǎn)來(lái)看，用于在主聚集器上安排平面鏡的最有效配置是將其置 于球體或圓柱體上，其半徑將等于從該球形表面或圓柱形表面到附加聚集器的球心或圓柱 軸的距離的兩倍。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011] 本發(fā)明已被一些附圖示出，其中：
[0012] 圖1示出了在"跟蹤碟"情況下電力設(shè)施結(jié)構(gòu)的一般視圖；
[0013] 圖2是"跟蹤碟"類(lèi)型的設(shè)備的一般視圖，該設(shè)備具有環(huán)狀安排的平面鏡并且熱交 換器被制造為球形環(huán)；
[0014] 圖3是設(shè)備的圖示表示，即側(cè)視圖；
[0015] 圖4示出了圖3的視圖A ;
[0016] 圖5是"盤(pán)"類(lèi)型設(shè)備的一般視圖；
[0017] 圖6是"盤(pán)"類(lèi)型設(shè)備的一般視圖，該設(shè)備的鏡子轉(zhuǎn)向等于設(shè)備位置站點(diǎn)的地理緯 度的一半的角度；
[0018] 圖7是"盤(pán)"類(lèi)型設(shè)備的一般視圖，該設(shè)備的平面鏡位于盤(pán)邊緣上并且熱交換器由 2部分構(gòu)成，每個(gè)部分具有有體積的圓柱體的一部分的形式；
[0019] 圖8是"太陽(yáng)塔"類(lèi)型設(shè)備的一般視圖，該設(shè)備的附加球形聚集器安裝在塔上并且 具有小尺寸的熱交換器；以及
[0020] 圖9是用來(lái)解釋聚焦距離的計(jì)算的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 在應(yīng)用所要求的用于聚集太陽(yáng)輻射的設(shè)備時(shí)，建議使用常見(jiàn)的可獲得的平面鏡， 其大小從0. 1X0. 1米到4X4米以被安裝到半徑從1到100米的球體上或?qū)挾葹?到100 米的圓柱體上。建議使用半徑為〇. 2到10米并且大小為0. 4到20米或更大的球形或圓柱 形聚集器。
[0022] 圖9被畫(huà)出以解釋對(duì)于離主光軸的距離"a"處、與主光軸平行地落到聚集器上的 光束，用于具有半徑R的凹陷球形或圓柱形聚集器的聚焦距離FP的計(jì)算。工作的幾何配置 由圖中可以清楚。在等腰三角形A0F中容易通過(guò)底0A = R和相鄰角度α來(lái)表示側(cè)0F:
[0023]

【權(quán)利要求】
1. 用于聚集能量的設(shè)備，包括主聚集器和能量轉(zhuǎn)換器，其中所述設(shè)備包括安裝在所述 主聚集器的聚焦區(qū)中的附加聚集器，并且所述能量轉(zhuǎn)換器安裝在所述附加聚集器的聚焦區(qū) 中，所述附加聚集器被制造為一段凹陷的圓柱形或球形的表面。
2. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述主聚集器被制造為平面鏡的集合，所述平面鏡 被定向?yàn)槭沟梅瓷涔廨S經(jīng)過(guò)所述附加聚集器的球心或圓柱軸。
3. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述能量轉(zhuǎn)換器被制造為熱交換器。
4. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述能量交換器被制造為有源或無(wú)源元件的分布式 系統(tǒng)。
5. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中支撐所述平面鏡的主聚集器表面被制造為球形的或 圓柱形的，并且半徑等于其表面和所述附加聚集器的球心或圓柱軸之間的距離的兩倍。
6. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述平面鏡被安裝成與地平線成一角度，所述角度 等于所述設(shè)備位置地點(diǎn)的地理緯度的一半。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述熱交換器包括至少兩部分。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述熱交換器被制造為球形環(huán)或環(huán)狀球形板塊。
【文檔編號(hào)】F24J2/18GK104067069SQ201180076055
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月29日
【發(fā)明者】E·V·康拉科夫 申請(qǐng)人:昆特里爾資產(chǎn)股份有限公司